1、第3讲光的折射全反射课时作业(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)1(2020青岛模拟)(多选)关于光的传播现象及应用，下列说法正确的是()A一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象B光导纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大C海面上的海市蜃楼将呈现倒立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃景D一束色光从空气进入水中，波长将变短，色光的颜色也将发生变化E一束白光从空气斜射进入水中，也将发生色散ABE一束白光通过三棱镜后形成了彩色光带是光的色散现象，A正确；由全反射的条件可知，内芯材料的折射率比外套材料的折射率要大，故B正确；海市蜃楼将呈现正立的像，位置在实物的上方，又称上现蜃
2、景，C错误；色光进入水中，光的频率不变，颜色不变，D错误；白光斜射入水中，由于水对不同色光的折射率不同，各种色光将分开，故E正确。2(2020河北衡水中学调研)(多选)如图所示，一块上、下表面平行的玻璃砖的厚度为L，玻璃砖的折射率n，若光从上表面AB射入的入射角i60，光在空气中的传播速度视为c，则()A折射角30B光在玻璃中传播的时间为C光在玻璃中传播的时间为D改变入射角i，光在下表面CD可能发生全反射E光一定能从CD面射出ACE由n得sin 0.5，得30，故A正确；光在玻璃中传播的速度v，由几何知识可知光在玻璃中传播的路程s，则光在玻璃中传播的时间t，故B错误，C正确；由于光在CD面上的
3、入射角等于光在AB面上的折射角，根据光路可逆性原理可知光一定能从CD面射出，故D错误，E正确。3.(多选)如图所示，实线为空气和水的分界面，一束蓝光从空气中的A点沿AO1方向(O1点在分界面上，图中O1点和入射光线都未画出)射向水中，折射后通过水中的B点。图中O点为A、B连线与分界面的交点。下列说法正确的是()AO1点在O点的右侧B蓝光从空气中射入水中时，速度变小C若沿AO1方向射向水中的是一束紫光，则折射光线有可能通过B点正下方的C点D若沿AO1方向射向水中的是一束红光，则折射光线有可能通过B点正上方的D点E若蓝光沿AO方向射向水中，则折射光线有可能通过B点正上方的D点BCD据折射定律，知光
4、由空气斜射入水中时入射角大于折射角，则画出光路图如图所示，知O1点应在O点的左侧，故A错。光从光疏介质(空气)进入光密介质(水)中时，速度变小，故B对。紫光的折射率大于蓝光，所以折射角要小于蓝光的，则可能通过B点下方的C点，故C对。若是红光，折射率小于蓝光，折射角大于蓝光的，则可能通过B点上方的D点，故D对。若蓝光沿AO方向射入，据折射定律，知折射光线不能通过B点正上方的D点，故E错。4(多选)如图是不平行玻璃砖的截面，a、b两束单色光从空气垂直玻璃砖上表面射入，在下表面上反射和折射情况如图所示，则a、b两束光()A在同种均匀介质中传播时，b光的传播速度大B以相同的入射角从空气斜射入水中，b光
5、的折射角较大C在真空中，a光的波长大于b光波长D在玻璃中，nanb，故D错误；根据n，知vanb，则fafb，由cf知ab，C错误；当b光逆时针转动时，b光在玻璃砖下表面的入射角会增大，当该角大于b光的临界角时，b光就会发生全反射，E正确。5(2020江苏南通一模)有一种用于电子显示屏的发光二极管，其管芯的发光区域是直径为D的圆面，P为O点正上方球面上的一点，发光二极管中半球体介质的半径为R，如图所示。(1)若介质的折射率n1，真空中光速为c，求光从A点沿直线传播到P点的时间t；(2)为使从发光面AB发出的光在球面上都不发生全反射，求介质的折射率n应满足什么条件？解析：本题考查光在半球形介质中
6、的传播时间、临界问题。(1)光在介质中的传播速度v，则此光从A点沿直线传播到P点的时间t，解得t.(2)从A点或B点垂直于圆面射出的光射到球面的入射角最大(设为)，则sin ，设光发生全反射的临界角为C，则sin C。若不发生全反射应满足C，即sin sin C，解得n。答案：(1)(2)n6.(2020广东汕头质检)如图所示，一截面为直角三角形的玻璃棱镜ABC置于真空中，A30，D点在AB上，ADL，AB3L。一条光线平行于AC边从D点射入棱镜，玻璃的折射率为，光在真空中的传播速度为c。(1)判断AC边是否有光线射出；(2)求光在棱镜中传播的时间。解析：本题考查光的折射与全反射、光的传播时间
7、等问题。(1)入射角为i60，由折射定律得n，解得折射角30；由几何关系得DEA180(9030)30，903060，设光线在AC边发生全反射的临界角为C0，有sin C0，可得C060，即C0，因此AC边没有光线射出。(2)光在棱镜中传播速度为v，BC、DE的延长线交于G点，由几何关系可知，BDG是等边三角形，EFEG，光在棱镜中传播距离为sDEEFDEEGDG2L，光在棱镜中传播所用的时间为t，解得t。答案：(1)AC边没有光线射出(2)7(2020宁夏大学附中月考)如图所示，MN是一条通过透明球体球心的直线，在真空中波长为0600 nm的单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，若出
8、射光线CD与MN所成的夹角30，出射点C与O的连线与ON的夹角为15。求：(1)透明体的折射率n；(2)此单色光在透明球体中的波长(结果保留3位有效数字)。解析：本题考查光在透明球体中的折射问题。(1)连接OB、BC，在B点光线的入射角、折射角分别设为i、，如图所示。由折射定律可知在B点有n，在C点有n，又因为BCO，所以i45。又因为BOC180iCOP120，故30，因此，透明体的折射率n。(2)n，代入数据解得424 nm。答案：(1)(2)424 nm8.(2020河北唐山模拟)如图所示，矩形ABCD为某透明介质的截面图，AB边长L112 cm，BC边长L224 cm，光线由A点以i5
9、3的入射角射入AB面，光线进入介质后，经过一次反射后，射到底边CD的中点F，并由F点射出介质，不考虑光线在F点发生的反射现象。已知光速c3.0108 m/s，sin 530.8，cos 530.6。求：(1)介质的折射率；(2)光线在介质中的传播时间。解析：本题考查光的折射率和传播时间的计算。(1)如图所示，延长A点的折射光线与底边CD所在直线交于G点，则有CFCG，所以在三角形AGD中，由几何关系可知GDL118 cm，AG30 cm，sin 0.6，由折射定律有n，可得n；(2)在介质中v；t，sAG30 cm，可得t109 s。答案：(1)(2)109 s9.(2020江西临川一中等九校
10、联考)实验室中有一横截面为直角三角形的玻璃砖，如图所示为该玻璃砖的截面ABC，其中，B90，C30，D、E是斜边上的三等分点，斜边AC长为3a，让玻璃砖竖直放置，在底边BA的延长线上有一点光源S，光源S与A的距离为a。光源S发出的两束不同频率的单色光1、2分别照射到斜边上的E、D点，经斜边折射后进入玻璃砖中的光线平行于底边AB，然后在BC边第一次射出。已知光在真空中的传播速度为c。求：(1)光束1在玻璃砖中传播的速度；(2)光束2第一次在玻璃砖中传播的时间。解析：本题考查点光源光线在同一玻璃砖中的传播问题。(1)由题知光路如图所示，由几何关系得i160，130，由折射定律得n1，光束1在玻璃砖中传播的速度为v1c；(2)设SDA，则DSA60，由正弦定理有，解得cos ，由三角函数知识得sin 2cos ，由几何关系得r230由折射定律知n2，光束2在玻璃砖中传播的速度v2，光束2第一次在玻璃砖中传播的距离为sa，光束2第一次在玻璃砖中传播的时间为t。答案：(1)(2)
